miércoles, 31 de julio de 2013

Software para la predicción de desplazamientos verticales en BM's de la red de nivelación PDVSA para el monitoreo de subsidencia, COLM

Software - MPSubCOLM_v1.3


MPSubCOLM [Acuña, 2013a] es un programa que permite estimar (predecir) para una época T cualquiera, la velocidad del movimiento vertical, cota y desplazamiento vertical acumulado en BM's conocidos de la red de nivelación de PDVSA para el monitoreo del fenómeno de subsidencia, que afecta zonas de Cabimas, Tía Juana, Lagunillas, Bachaquero, Pueblo Viejo, Menegrande y San Lorenzo, en la COLM, Edo. Zulia, Venezuela [Jaeger et al., 1989].

Desarrollado en el Laboratorio de Geodesia Física y Satelital (LGFS) del Dpto. de Geodesia Superior (DGS) de La Universidad del Zulia (LUZ), durante Julio 2013, en estrecha colaboración con la Gerencia de Diques y Drenajes de PDVSA-Lagunillas, MPSubCOLM realiza sus estimaciones mediante la aplicación de la técnica de PREDICCIÓN POR CUADRADOS MÍNIMOS [Torge,2001], empleando funciones de covarianza empíricas (una por cada área de deformación) para velocidades verticales obtenidas por regresión lineal en ca. de 1900 BM's de la red de subsidencia PDVSA-COLM. Tales velocidades provienen de la comparación de las cotas de los BM's derivadas de 3 campañas de nivelación geodésica convencional de PDVSA en los años 2004, 2007 y 2012 [Acuña, 2013b].

Es importante dejar claro, los resultados de MPSubCOLM son PREDICCIONES para cotas, velocidades y movimientos verticales totales acumulados, válidas sólo en zonas terrestres, tanto en BM's_PDVSA conocidos, como en posiciones arbitrarias dadas por coordenadas N,E UTM (PSAD56/H19), en las áreas de la COLM sometidas al fenómeno de subsidencia.

MPSubCOLM permite -predecir- para una época cualquiera T (p.ej.,T=2013.5) la cota que debería esperarse en un BM_PDVSA conocido (p.ej., 352A), indicando además el valor probable de su tasa (velocidad) de movimiento vertical y su desplazamiento vertical (hundimiento) total acumulado, proyectando a la época T el cuantificado para ese sitio en 2004. Estos valores los presenta MPSubCOLM con sus respectivas estimaciones de error.

Para posiciones arbitrarias distintas a aquellas de los BM's_PDVSA conocidos, MPSubCOLM ofrece resultados similares con solo indicar la época T y la posición N,E UTM (PSAD56/H19) del sitio de interés.

MPSubCOLM ES UN SOFTWARE EXPERIMENTAL QUE SE ENCUENTRA EN FASE DE DESARROLLO; HA SIDO CREADO CON FINES ACADÉMICOS, DE INVESTIGACIÓN Y DE FORMACIÓN CIENTÍFICA; SUS RESULTADOS, POR TANTO, DEBEN CONSIDERARSE COMO REFERENCIALES, Y DE SER USADOS, DEBEN EMPLEARSE CON PRECAUCIÓN, BAJO AUTORIZACIÓN EXPRESA DE PDVSA O DEL LGFS-LUZ.

La versión 1.3 de MPSubCOLM es de libre distribución, siendo totalmente funcional. Esta versión ejecutándose en modo DEMO sólo procesa un BM pre-seleccionado a la vez, e imprime resultados con precisión decimétrica.

Para la ejecución de MPSubCOLM en modo FULL, se requiere una licencia generada por el LGFS-LUZ que depende de la PC donde se instala el programa. Para esto aplican ciertos montos de inversión y la autorización de PDVSA-Lagunillas. En modo FULL, MPSubCOLM procesa múltiples BM's o posiciones N,E e imprime resultados con precisión total.

El software puede descargarse a través del siguiente enlace:
https://mega.co.nz/#!gYFiHRZI!8nk5_R6XuPxq0UX0TefnBXair6Jmkiip_0IkMhelevg 

Más información en:

viernes, 28 de junio de 2013

Procesamiento, ajuste y post-análisis de la red de nivelación geodésica convencional de PDVSA para el monitoreo de subsidencia en la COLM, Edo. Zulia - Campaña 2012

Extensión - Campaña Subsidencia PDVSA 2012


El reporte [Acuña et al., 2013] describe las actividades realizadas por el LGFS-LUZ para el procesamiento, ajuste y post-análisis de la red de nivelación geodésica convencional de PDVSA para el monitoreo de subsidencia en la COLM, Edo. Zulia, correspondiente a la campaña bianual del 2012.
 
Con la finalidad de realizar el ajuste simultáneo y total de la mencionada red, la Gerencia de Diques y Drenajes de PDVSA/Lagunillas, a través de la empresa de servicios CorreInSer, suministró al LGFS-LUZ para su procesamiento y análisis 2423 mediciones de diferencias de altura niveladas, de primer y segundo orden, con sus respectivas estimaciones de error, realizadas durante la campaña de subsidencia 2012 entre 2089 BMs; éstos incluyen marcas de nivelación principales, secundarias y pernos sobre el dique costanero. Los BMs componen una inmensa red de 1530 km de líneas de nivelación, que se extiende desde la población de Cabimas, pasando por los poblados de Tía Juana, Lagunillas, Bachaquero y Menegrande, hasta llegar a San Lorenzo, abarcando una superficie cercana a 125.000 hectáreas.

El ajuste simultáneo de una red de nivelación de tal dimensión es una tarea geodésica compleja. En el trabajo, el cálculo y compensación de la red de subsidencia es llevado a cabo con el software de ajuste 3D COLUMBUS [http://www.bestfit.com/; 2013], luego de una delicada fase de pre-procesamiento de los datos de medición aportados por PDVSA. Como resultado del ajuste, cotas para todos los BMs medidos fueron obtenidas con precisiones mejores a ± 2.3 cm, ningún BM fue descartado del ajuste y sólo una mínima cantidad de observaciones fueron rechazadas por altos residuales (0.87% del total de mediciones consideradas). La comparación de las cotas 2012 obtenidas del ajuste con COLUMBUS, y aquellas derivadas de la campaña 2007 (también suministradas por PDVSA), confirman valores de hundimiento por subsidencia en el 87% de los BMs considerados en este trabajo.


Más información sobre esta nota técnica en:

Acuña G., Rincón S., Roldán N. (2013): Procesamiento, ajuste y post-análisis de la red de nivelación geodésica convencional de PDVSA para el monitoreo de subsidencia en la COLM, Edo. Zulia - Campaña 2012. Reporte técnico LGFS-LUZ. Tópicos de Geodesia Geométrica. Edición Especial. Junio 23-29, 2013. Cátedra Geodesia Geométrica (GGenLUZ). Lab. de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Esc. de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.


domingo, 10 de marzo de 2013

Software GPS-PPP para el procesamiento de datos registrados en estaciones de operación independiente

Software - LGFS-PPP_v2.3


Desarrollado en el Laboratorio de Geodesia Física y Satelital (LGFS) del Dpto. de Geodesia Superior (DGS) de La Universidad del Zulia (LUZ), LGFS-PPP [Acuña, 2010] es un programa que permite procesar rápida y eficientemente en tiempo diferido (postproceso) datos GPS registrados por receptores geodésicos de operación independiente, sin necesidad de vinculación a estaciones de referencia y empleando la estrategia del Posicionamiento de Punto Preciso (GPS-PPP) [Héroux y Kouba,2001].

Esta versión de LGFS-PPP (v2.3) procesa exclusivamente datos GPS (no-GNSS) registrados en  modo estático. El programa requiere además que la PC donde se ejecuta tenga conexión a Internet; esto posibilita la descarga en-línea de los productos precisos IGS más recientes. Tal característica  hace que LGFS-PPP pueda generar resultados prácticamente al concluir la sesión de observación GPS, conociendo la disponibilidad en tiempo real de los productos IGS ultra-rápidos. Sin embargo, para garantizar mejores precisiones, lo recomendable es esperar por la disponibilidad de productos  precisos IGS rápidos (~17 horas después de la observación), o preferiblemente de los finales (~13 días después de la observación), y entonces realizar el procesamiento definitivo de los datos.

LGFS-PPP incluye la transformación de los resultados del procesamiento GPS-PPP (dados en la época de la observación y en el marco de referencia de las órbitas precisas del IGS) a los datums nacionales PSAD56 y SIRGAS-REGVEN(1995).  

También LGFS-PPP realiza el cálculo de la elevación de la estación (sNMM, datum La Guaira), generalmente con precisión sub-decimétrica, empleando la técnica de nivelación-GPS y los modelos geoidales de alta-resolución VGM03 [Acuña y Bosch, 2003] y EGM2008 [Pavlis et al., 2008].

La versión 2.3 de LGFS-PPP es de libre distribución, siendo totalmente funcional. Esta versión ejecutándose en modo DEMO procesa un archivo de datos GPS (RINEX) a la vez, requiriendo mínima participación del usuario. Los resultados del programa se imprimen en archivos .PS y .PDF con el mismo nombre del archivo de datos GPS.

LGFS-PPP es muy rápido, p.ej., un archivo de datos GPS de 24 horas, con tasa de captura de 30 segundos, es procesado en aprox. 1 minuto sobre una laptop de velocidad moderada. Ese minuto de tiempo computacional incluye el pre-procesamiento de los datos GPS, la descarga de productos precisos IGS, el procesamiento PPP, la transformación a SIRGAS-REGVEN, el cálculo de la elevación, la generación de resultados y la impresión digital de gráficos.

Un archivo .ZIP conteniendo el paquete LGFS-PPP_v2.3 puede descargarse desde el siguiente enlace:

jueves, 31 de enero de 2013

Generación de series de tiempo del nivel del mar mediante altimetría satelital multimisión en los principales mareógrafos de Venezuela

Publicaciones - Tópicos de Geodesia Geométrica (Enero, 2013)


Acuña, Gustavo (2013): Generación de series de tiempo del nivel del mar mediante altimetría satelital multimisión en los principales mareógrafos de Venezuela. Tópicos de Geodesia Geométrica. Laboratorio de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Escuela de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. La Universidad  del Zulia. Volumen 3, Número 1, Enero, 2013. 6p.

Series de tiempo del nivel instantáneo del mar son generadas empleando datos satelitales altimétricos multi-misión (i.e., TOPEX/Poseidon, ERS-1/2, GFO, Jason-1 y Envisat) para las locaciones de 16 importantes mareógrafos de Venezuela, cubriendo el periodo 1992-2009. Las series sirven para caracterizar in-situ la variabilidad del mar en la costa venezolana. En ellas se identifica un claro ciclo anual en la oscilación del nivel del mar Caribe venezolano con amplitud ~30 cm y variabilidad RMS de ± 7 cm. Las tasas de variación anual reportadas por las series, +2 mm/año en promedio, verifican el aumento secular del nivel del mar en la región. El procedimiento empleado para la generación de las series demuestra que, prácticamente en cualquier lugar de la costa venezolana y a partir de datos satelitales altimétricos multi-misión, es posible producir relevante información espacio-temporal sobre el estado del mar local con una exactitud en el orden pocos centímetros (5-6 cm).
Palabras clave: altimetría satelital, mareógrafo, series de tiempo del nivel del mar, costa de Venezuela.

Más información en:
https://mega.co.nz/#!UMkDiLQC!a9icdlrKg6-5w0gYHvZSKjkzlUhM4vci6LMMnYRNZXM

sábado, 29 de diciembre de 2012

VGM08: Un modelo geoidal de alta-resolución para las áreas marinas, insulares y terrestres continentales de Venezuela

Publicaciones - Tópicos de Geodesia Geométrica (Octubre-Diciembre, 2012)


Acuña, Gustavo (2012): VGM08 - Un modelo geoidal de alta-resolución para las áreas marinas, insulares y terrestres continentales de Venezuela. Tópicos de Geodesia Geométrica. Laboratorio de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Escuela de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. La Universidad  del Zulia. Volumen 2, Número 4, Octubre-Diciembre, 2012. 6p.

El trabajo muestra la determinación de un actualizado y de alta resolución modelo geoidal híbrido para Venezuela. El geoide VGM08: Venezuelan Geoid Model 2008, de 1-kilómetro de resolución sobre la totalidad de las áreas marinas y terrestres continentales del país, es derivado aquí utilizando datos geodésicos disponibles en la región hasta finales de 2008, combinados en un proceso de cálculo que incluye LSC, y métodos FFT y RTM. VGM08 utiliza el modelo geopotencial global EGM2008 como referencia, elevaciones digitales de terreno SRTM3 y batimetría GEBCO_08, anomalías gravimétricas derivadas de datos altimétricos multi-misión y de observaciones puntuales de gravedad en mar y tierra, y ca. de 400 estaciones GPS/nivelación en el país. Las pruebas de validación de VGM08 indican que el modelo tiene una consistente calidad decimétrica en las áreas marinas y terrestres al norte de Venezuela. Allí, VGM08 reproduce el sistema nacional de alturas con ± 11 cm RMS.
Palabras clave: Geoide, LSC, FFT, RTM, GPS/nivelación, sistema nacional de alturas de Venezuela.

Más información en:

jueves, 25 de octubre de 2012

Software para transformar entre coordenadas geodésicas curvilíneas y planas locales/globales

Software - TrnCoordPN_v9.0


TrnCoordPN [Acuña, 2012] es un programa LGFS-LUZ que permite realizar transformaciones de coordenadas bidimensionales (LATITUD, LONGITUD, NORTE, ESTE) entre los sistemas geodésico curvilíneo SIRGAS-REGVEN(1995) -SR95-, plano local PUENTE NIGALE -SPPN-, plano global UNIVERSAL TRANSVERSE MERCATOR -UTM-, plano global GAUSS-KRüGER -GK-, plano local PUENTE PADILLA -SPPP- de INGEPLAN, y plano local CATEDRAL DE MARACAIBO -SPCM- para el proyecto ODEBRECHT -PUENTE NIGALE-.

TrnCoordPN ejecuta simultáneamente 5 transformaciones de coordenadas bidimensionales por punto de cálculo, desde cualquiera de los sistemas mencionados (p.ej., SR95) al resto de los mismos (p.ej., SPPN, UTM, G-K, SPPP, SPCM). Los tipos de transformaciones disponibles en el programa son los siguientes:

[1]   LAT,LON (SR95) a N,E (SPPN,UTM,G-K,SPPP,SPCM),
[2]   N,E (SPPN) a LAT,LON (SR95), N,E (UTM,G-K,SPPP,SPCM),
[3]   N,E (UTM) a LAT,LON (SR95), N,E (SPPN,G-K,SPPP,SPCM),
[4]   N,E (G-K) a LAT,LON (SR95), N,E (SPPN,UTM,SPPP,SPCM),
[5]   N,E (SPPP) a LAT,LON (SR95), N,E (SPPN,UTM,G-K,SPCM),
[6]   N,E (SPCM) a LAT,LON (SR95), N,E (SPPN,UTM,G-K,SPPP).

Un archivo .ZIP conteniendo el paquete TrnCoordPN_v9.0 puede descargarse desde el siguiente enlace:

domingo, 30 de septiembre de 2012

Determinación de ondulaciones geoidales GPS/nivelación a lo largo de la costa de Venezuela

Publicaciones - Tópicos de Geodesia Geométrica (Julio-Septiembre, 2012)


Acuña, Gustavo (2012): Determinación de ondulaciones geoidales GPS/nivelación a lo largo de la costa de Venezuela. Tópicos de Geodesia Geométrica. Laboratorio de Geodesia Física y Satelital. Dpto. de Geodesia Superior. Escuela de Ingeniería Geodésica. Facultad de Ingeniería. La Universidad del Zulia. Volumen 2, Número 3, Julio-Septiembre, 2012. 4p.

El trabajo muestra la determinación geométrico-satelital de ondulaciones geoidales en 69 sitios a lo largo de la línea costera de Venezuela empleando mediciones GPS/nivelación. Tales emplazamientos se corresponden con aquellos lugares donde las trayectorias de la misiones altimétricas TOPEX/Poseidon, ERS-1/2, Jason-1 y Envisat intersectan la costa del país. El valor absoluto de las ondulaciones calculadas, referidas aquí al datum global ITRF/GRS80, verifican la inclinación negativa del geoide regional en dirección noreste. Además, éstas sirven para validar la determinación del geoide gravimétrico venezolano y controlar en las regiones costeras la generación del definitivo modelo geoidal híbrido del país. Las ondulaciones también tienen aplicación en la determinación de la desviación del sistema de alturas de Venezuela respecto al geoide global.
Palabras clave: altimetría satelital, GPS, nivelación, geoide, sistema nacional de alturas, costa de Venezuela.

Más información en: